本发明专利技术公开了一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺,属于铅酸蓄电池化成技术领域。所述化成工艺包括以下步骤:静置;恒流充电;一次脉冲充放电;恒流放电;二次脉冲充放电;恒流放电;三次脉冲充放电;恒流充电;容判;四次脉冲充放电;恒流充电,停止。正负脉冲充放电工艺具体参数为:电流上升斜率90‑110A/s,正脉冲的幅值为0.30‑0.50C,宽度为3‑6s;电流下降斜率90‑110A/s,负脉冲的幅值为0.20‑0.40C,宽度为1‑3s。利用脉冲化成工艺,可以避免正极板栅发生电化学腐蚀,延长电池浮充寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铅酸蓄电池化成,具体涉及一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺。
技术介绍
1、铅酸蓄电池的化成是指利用化学和电化学反应是极板转化成具有电化学特性的正、负极板的过程。化成之前的极板虽然在极板结构、工艺添加剂等方面具有正负极之分,但是极板的铅膏的主体成分相同,均为氧化铅、金属铅、硫酸铅等物质,极板缺少发生铅酸蓄电池电化学反应所需的正极活性物质二氧化铅和负极活性物质海绵状铅,因此不是真正意义上的铅酸蓄电池的正、负极板。通过化成使预备正极板上的铅膏物质转化为二氧化铅形成正极板、预备负极板上的铅膏转化成海绵状铅而形成负极板。因此化成是蓄电池制造的关键工序,影响蓄电池的性能。
2、中大密铅蓄电池是一种密封型的铅酸蓄电池,其容量通常在100ah以上。现有的中大密铅蓄电池内化成工艺主要采用多阶段恒流充放电工艺,其充电和放电阶段电流基本是0.1c,所以中大密电池完成内化成工序的时间大多在5-6天,内化成已成为铅酸蓄电池生产中耗时最长的工序,严重制约着生产效益的提升;并且充电和放电步骤动辄20多步,过程工艺繁琐容易出错。另一方面,多阶段恒流充放电内化成工艺是持续10-20h的充电阶段然后1-2h的放电阶段,并重复3-4次。电池恒流充电时间长,电池浓差极化、电化学极化明显,副反应多化成效率低,电池化成电压高,在电池正极活性物质发生转化的同时也使正极板栅长时间处于高电位下,引发正极板栅的电化学腐蚀,由于板栅腐蚀严重,从而影响了电池浮充寿命。因此,亟需一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺解决上述问题。p>
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺,以解决中大密铅蓄电池生产效率较低、电池浮充性能较差的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺,包括以下步骤:
4、s1.静置阶段:将铅酸蓄电池加酸后连接正负接线,置于循环水浴中静置;
5、s2.恒流充电:0.05-0.15c恒流充电1.5-2.5h;
6、s3.一次脉冲充放电:正负脉冲充放电9-11h;
7、s4.恒流放电:0.05-0.15c恒流放电0.5-1.5h;
8、s5.二次脉冲充放电:正负脉冲充放电9-11h;
9、s6.恒流放电:0.05-0.15c恒流放电电0.5-1.5h;
10、s7.三次脉冲充放电:正负脉冲充放电7-9h:
11、s8.恒流充电:0.05-0.15c恒流充电9-11h,静置0.5-1.5h;
12、s9.恒流放电(容判):0.05-0.15c恒流放电9-11h;
13、s10.四次脉冲充放电:正负脉冲充放电4-6h;
14、s11.恒流充电:0.05-0.15c恒流充电4-7h,停止。
15、进一步的,所述正负脉冲充放电过程中,电流上升斜率为90-110a/s,电流下降斜率为90-110a/s。
16、进一步的,所述正负脉冲充放电过程中,正脉冲的幅值为0.30-0.50c,宽度为3-6s。
17、进一步的,所述正负脉冲充放电过程中,负脉冲的幅值为0.20-0.40c,宽度为1-3s。
18、进一步的,容判终止电压为1.8v(1.8v/ce l l)。
19、与现有技术相比,本专利技术的有益效果:
20、1.本专利技术提供了一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺,比多阶段恒流化成程序缩短一半左右的化成时间,有效提高了生产效率。
21、2.本专利技术由于采用了正负电流脉冲化成,负脉冲可以减少化成析气量,使电解液更好的扩散到极板的孔隙中,减小了化成过程中电解液的浓差极化,同时有效降低化成过程中电池正负极的电化学极化,提升电池化成效率和化成效果。
22、3.本专利技术采用的正脉冲电流和正脉冲宽度配比首先满足了电池活性物质的转化,而负脉冲电流和负脉冲宽度配比则降低了电池正极电位,电池化成充电过程既保证了活性物质转化又避免了正极板栅持续在高电位下;利用脉冲充放电与恒流充放电组合的化成工艺,综合改善了化成过程中的正极板栅的电化学腐蚀现象。
23、4.铅蓄电池正极板由正板栅和铅膏(活性物质)组成,板栅的作用为导电集流体以及作为固定活性物质的载体。电池浮充使用是指电池在额定的uf l o浮充电压下长期不间断的充电保持备用状态,电池在持续充电下正极板栅极易发生氧化腐蚀,导致板栅长大和板栅断裂,从而电池失效。电池化成是指通过充放电的手段将电池铅膏经过电化学反应转化成活性物质的过程,正极主要为pb、pbo、3pbo·pbso4·h2o、pbo·pbso4、pbso4等成分转化为pbo2,化成过程同时伴随着电解水的副反应。化成初期,正极主要反应为pb、pbo、3pbo·pbso4·h2o、pbo·pbso4、pbso4等成分转化为pbo2,此阶段铅膏转化效率较高,副反应少。化成初期,电化学极化、浓差极化较小,电压平台低。化成中后期,正极活性物质转化效率降低,以副反应为主,主要为h2o=2h+0;化成中后期,电化学极化、浓差极化增大,充电电压升高,电池单格电压达到2.8v以上;在高电位下,pb处于热力学不稳定态,板栅表面的pb与o发生反应生成pbo2。多阶段恒流化成工艺每阶段的恒流充电时间长,正极板栅长时间处于高电位下,板栅表面pb持续被氧化成pbo2,进而加深板栅的腐蚀。化成过程板栅腐蚀会对板栅造成一定的缺陷,主要体现为板栅内部晶胞分裂、外部腐蚀层和晶间腐蚀产生,很大程度上加快了电池浮充过程板栅的腐蚀速度,降低浮充使用寿命。本专利技术采用正负脉冲化成工艺,正脉冲可以保证活性物质转化,负脉冲可以减少副反应发生,同时消除电化学极化和浓差极化,降低充电电压,避免了正极一直处于较高的充电电位。正负脉冲化成工艺可以减少pb+2o=pbo2反应的发生,避免板栅在化成阶段产生腐蚀。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺,其特征在于,所述正负脉冲充放电过程中,电流上升斜率为90-110A/s,电流下降斜率为90-110A/s。
3.根据权利要求1所述的一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺,其特征在于,所述正负脉冲充放电过程中,正脉冲的幅值为0.30-0.50C,宽度为3-6s。
4.根据权利要求1所述的一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺,其特征在于,所述正负脉冲充放电过程中,负脉冲的幅值为0.20-0.40C,宽度为1-3s。
5.根据权利要求1所述的一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺,其特征在于,容判终止电压为1.8V。
【技术特征摘要】
1.一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺,其特征在于,所述正负脉冲充放电过程中,电流上升斜率为90-110a/s,电流下降斜率为90-110a/s。
3.根据权利要求1所述的一种提升中大密铅蓄电池浮充寿命的正负脉冲化成工艺,其特征在于,所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈绍林,张巡蒙,戚红月,苑景春,秦争光,
申请(专利权)人:杭州华宇新能源研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。